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基于小波变换和视觉系统的图像质量综合评价新算法

作　者: 丁艺芳
导　师: 张文俊
学　校: 上海大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 离散小波变换 人眼视觉系统 图像质量评价 视觉加权处理
分类号: TP391.4
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
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引　用: 16次
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内容摘要


结合人眼视觉系统(HVS)特性，将传统的图像质量主观评价方法与客观评价方法有机地结合起来是图像质量计测研究领域的发展方向。本文结合离散小波变换(DWT)技术，利用DWT与HVS相结合的良好特性，探索和建立了一种新的图像质量综合计测算法。 本文分析了图像DWT与HVS特性之间的相互关系，确立了新算法的立论依据。对实际工程应用中尚无定论的小波基选取难点进行了系统性的探讨和总结，确定了适合本文算法的小波基函数。基于DWT制作了对应各小波子带的单子带噪声图像，通过一系列的实验分析，建立了加噪图像质量的客观评价值与主观评价结果之间的关系。新的图像质量综合计测算法以添加高斯噪声的人脸图像为研究对象，由WWMSE(小波加权均方误差)算法和IQS(图像质量等级)算法组成。基于CCIR 500推荐的图像质量五级评价标准和PMSE(峰值均方误差)算法，对各子带对应的单子带噪声图像进行主、客观评价，获取了各子带CCIR五级噪声阈值。结合人眼视觉特性，分析HVS对各子带噪声阈值的敏感程度来确定各子带的视觉加权值。采用四级小波分解方式，对产生的单子带目标图像的PMSE值进行视觉加权处理，建立了引入HVS特性的WWMSE客观计测新算法。在此基础上，建立了基于CCIR五级质量标准的HVS噪声阈值数学模型和IQS数学模型。对模型赋以数值，便可直接得出目标图像的质量等级IQS，取代了传统的MOS(平均评价分数)主观评价方法。本文2001年上海大学博士学位论文在理论探索与研究的同时，做了大量的仿真实验工作，特别是选取噪声闺值和加权系数的实验分析，为实现图像质量的综合评价奠定了坚实的理论和实验基础。 一系列系统性的实验结果证明了本文提出的基于D认叮和HVS的图像质量综合计测新算法的可行性、可靠性和有效性。这种新的综合计测方法实现了图像质量主、客观评价结果的一致性，有效地克服了图像质量主观评价方法耗时、耗资而传统客观评价方法与实际图像质量不相吻合等弊端，为现代图像技术的分析提供了一种有效的手段。

全文目录


第一章 绪论  13-25
  1.1 图像信息的重要性  13-14
  1.2 图像质量评价、视觉系统与图像技术  14-17
  1.3 图像质量评价的现状及发展方向  17-22
  1.4 本文的主要内容和研究成果  22-25
第二章 图像与视觉系统特性  25-37
  2.1 人眼的生理结构  25-27
  2.2 HVS特性研究  27-33
  2.3 人眼的信息处理机制和感知模型  33-37
第三章 小波分析理论基础  37-48
  3.1 从Fourier变换到短时Fouier变换  37-40
  3.2 连续(积分)小波变换  40-43
  3.3 小波级数展开  43-44
  3.4 多分辨率分析  44-48
第四章 小波变换、图像与HVS特性  48-62
  4.1 CWT与HVS特性  48-50
  4.2 离散小波变换(DWT)-Mallat算法  50-55
  4.3 图像的DWT与HVS特性  55-62
第五章 图像质量评价与HVS特性  62-76
  5.1 图像质量的客观评价方法  62-67
  5.2 图像质量的主观评价方法  67-70
  5.3 图像质量评价与HVS特性  70-76
第六章 基于DWT与视觉加权处理的图像质量计测新算法  76-133
  6.1 算法概述  76-78
  6.2 小波基函数的选取  78-87
  6.3 图像小波变换的系数分析  87-92
  6.4 算法实验采用噪声图像的制作  92-95
  6.5 单子带噪声图像PMSE值与主观评价值之间关系  95-101
  6.6 WWMSE算法的实现  101-125
  6.7 实验结果比较  125-133
第七章 基于人脸图像的图像  133-156
  7.1 算法概述与实现框图  133-134
  7.2 选用人脸图像为算法的研究对象  134-136
  7.3 人脸图像的CCIR五级噪声阈值实验  136-141
  7.4 基于人脸图像的WWMSE算法实现  141-147
  7.5 基于人脸图像的IQS算法实现  147-151
  7.6 算法实验结果比较  151-156
第八章 总结  156-159
参考文献  159-167
致谢  167-168

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置
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